偏光による遷移則の差を利用したGd-157のレーザー濃縮試験

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07558187
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 井澤 靖和 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (10029316)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪部 周二 大阪大学, 工学部, 助手 (50153903) ; 藤田 尚徳 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (70135755) ; 仁木 秀明 福井大学, 工学部, 助教授 (00135758)
• Keywords: レーザー同位体分離 / ガドリニウム / 選択励起 / 遷移則 / 直線偏光

Research Abstract

Gd-157は吸収スペクトルに超微細構造があり、これまでのように同位体シフトのみを利用した方法では濃縮が困難である。本研究では3本の直線偏光レーザーを用い、核スピンの有無を利用して原子レーザー法によりGd-157を濃縮する方法について検討を行ってきた。本年度の成果は以下の通りである。
1)直線偏光による原子の励起・電離ダイナミクスの解析
励起準位の磁気副準位間の横緩和の効果を取り入れられるように既存のシミュレーションコードCEALISを改造した。テストランを完了し、計算が正しく実施されていることを確認した。レーザー光電界方向と磁場方向(量子軸条件)を変えて横緩和が選択性に及ぼす効果について解析を行っている。
2)イオン回収プロセスの解析
イオン回収プロセスで最も重要となるGdイオンと中性Gd原子との電荷交換衝突について、衝突断面積の衝突エネルギー依存性を実験的に評価した。測定値は古典的に計算される値の2倍程度で、レーザー生成イオンのエネルギー準位によっても変化することが明らかとなった。
3)直線偏光レーザーによるGd-157の選択励起電離実験
本研究により購入した色素レーザー装置が納入され、これと現有の色素レーザー装置、原子蒸気チャンバーを組み合わせて光電離実験を実施している。3本のレーザー光のタイミングを変えてGd蒸気に照射したとき、生成されるGd-157イオンの選択性が時間差とともに低下するという結果が得られ、コードを用いたダイナミクス解析を急いでいる。

Research Products

• [Publications] M.Hashida,Y.Izawa et al.: ""Cross-section of symmetric charge transfer between Gd and Gd^+ in the energy range 30-1000eV"" Physical Review A. (印刷中). (1996)
• [Publications] M.Hashida,Y.Izawa et al.: ""Cross section of charge transfer between a Gd atom and its single charged positive ions in metastable state close to the grounde state"" Physical Review A. (印刷中). (1996)